最新资料智能传感器与传感系统的发展及应用ppt模版课件

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1、智能传感器与传感系统的发展及应用中国矿业大学信息与电气工程学院工业自动化07-10陈寇忠1智能传感器与传感器系统的发展及应用1智能传感器的定义、功能与特点2生物识别技术3传感器的发展前景4结语2目前，传感器正从传统的分立式，朝着单片集成化、智能化、网络化、系统化的方向发展。据光电行业开发协会（OIDA）作出的最新预测，在2003年～20020年期间，智能传感器的国际市场销售量将以每年20％的高速度增长。智能传感器可广泛用于工业、农业、商业、交通、环境监测、医疗卫生、军事科研、航空航天、现代办公设备和家用电器等领域。31.传感器技术（信息采集）——“感官”2.通信技术（信息传输）——“神经”

2、3.计算机技术（信息处理）——“大脑”现代信息技术的三大支柱：4智能传感器的定义及功能1、智能传感器的定义目前，关于智能传感器的中、英文称谓尚未完全统一。英国人将智能传感器称为“IntelligentSensor”；美国人则习惯于把智能传感器称作“SmartSensor”，直译就是“灵巧的、聪明的传感器”。所谓智能传感器，就是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器。5智能传感器的最大特点就是将传感器检测信息的功能与微处理器的信息处理功能有机地融合在一起。从一定意义上讲，它具有类似于人工智能的作用。需要指出，这里讲的“带微处理器”包含两种情况：（1）将传感器与微处理器集成在一个芯片上构成

3、所谓的“单片智能传感器”（2）传感器能够配微处理器。显然，后者的定义范围更宽，但二者均属于智能传感器的范畴。6世界上第一个智能传感器是美国霍尼韦尔（Honeywell）公司在1983年开发的ST3000系列智能压力传感器。它具有的多参数传感(差压、静压和温度)与智能化的信号调理功能。72、智能传感器的四大功能具有自校准和自诊断功能。具有数据存储、逻辑判断和信息处理功能具有组态功能，使用灵活具有双向通信功能，能直接与微处理器（μP）或单片机（μC）通信。83智能传感器与传感系统的特点智能传感器采用自调零、自补偿、自校准等多项新技术，能达到高精度指标。美国BB（BURR－BROWN）公司：XTR系

4、列精密电流变送器，转换精度±0.05％，非线性误差±0.003％。9配套软件1011在日常生活中，往往会出现这样一些情况：钥匙丢了，进不了门；密码忘了，无法在ATM机上取钱；电脑中的重要资料被他人非法复制了；手机被他人盗用……，这些都给我们造成了很大的麻烦甚至损失，以上这一切都与身份识别有关。生物识别技术12生物识别的技术核心在于如何获取这些生物特征，并将其转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。13生物识别技术是人体生物特征进行身份鉴别的技术。要求这些特征具有“人各有异”、“终身不变”和“随身携带”这三大特点。生物传感器14生物识别系统的组成如图14

5、所示。图14生物识别系统的组成15●指纹具有惟一性（随身携带、无法复制、人人不同、指指相异）。●根据指纹学理论，将两个指纹分别匹配上12个特征时的相同几率仅为1/1050。因此，至今找不出两个指纹完全相同的人，●即使相貌酷似的孪生兄弟姐妹，或同一个人的十指之间，指纹也存在明显差异。●指纹的这一特点，为身份鉴定提供了客观依据。16每人的十指指纹都不相同，每个指纹一般都有70-150个基本特征点，在两枚指纹中只要有12-13个特征点吻合，即可认定为同一指纹。而以此找出两枚完全一样的指纹需要120年，人类人口按60亿计算，大概需要300年才可能出现重复的指纹。因此，想找到两个完全相同的指纹几乎是不可

6、能的。17指纹图像的获取取像设备主要有以下4种类型：▲光学取像设备（例如微型三棱镜矩阵）▲压电式指纹传感器▲半导体指纹传感器▲超声波指纹扫描仪。18指纹的基本纹路图案：基本纹路图案有环形、弓形和螺旋形，如图15所示。其他指纹图案都是基于这三种基本图案衍生而成的。（a）环型；（b）弓型；（c）螺旋型图153种基本纹路图案19指纹识别过程：指纹采样→指纹图像预处理→二值化处理→细化，纹路提取→细节特征提取→指纹匹配（即指纹库的查对）。如图16所示。图16指纹识别过程20自动指纹识别系统框图21（1）温差感应式指纹传感器它是基于温度感应的原理而制成的，每个像素都相当于一个微型化的电荷传感器，用来感应

7、手指与芯片映像区域之间某点的温度差，产生一个代表图像信息的电信号。典型产品：美国Atmel公司的FCD4B14。可在0.1s内获取指纹图像（时间一长，手指和芯片就处于相同的温度了）。22FCD4B14的外形、引脚和安装图分别如图17、图18、图19所示。（a）DIP－20陶瓷封装；（b）COB封装图17FCD4B14的外形图23（a）表面倾斜式；（b）将传感器装在靠边缘处图18FCD4B14的安装